自然文摘第 18 卷第 12 期 | doi: 10.1038 / ndigest.2021.211213
原創:自然(2021-10-21)|doi:10.1038 / d41586-021-02795-x
COVID超免疫:大流行的最大難題之一
埃文卡拉威

 
與從未感染過的人相比,隨後的疫苗接種已證明對從 COVID-19 中康復的人具有更強的免疫力。這是圍繞大流行的一大謎團。

抗體與 SARS-CoV-2 顆粒(橙色)結合(假想圖)。 從 COVID-19 康復後接種疫苗的個體對 SARS-CoV-2 具有很強的免疫力。
胡安·蓋特納/科學圖片庫/蓋蒂

洛克菲勒大學(美國紐約)病毒學家 Theodora Hatziioannou 和 Paul Bieniasz 表示,新型冠狀病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2020;SARS-CoV-2)將從 2 年秋季左右開始感染人體細胞。旨在修改該過程中使用的“刺突蛋白”,以創建一種突變病毒,該病毒可以避免任何阻斷感染的抗體。那時,Delta菌株等突變菌株還沒有出現。

該研究的目的是確定 peplomer 蛋白中中和抗體的關鍵位點。 Hatziioannou 等人將在實驗和流行突變體中發現的潛在問題突變引入“假型”病毒,這是一種不會引起新冠狀病毒感染的無害病毒 (COVID-19)。通過這樣做,突變的影響增加了檢測了刺突蛋白。性質 2021年度9月20日發行研究報告發表於1根據該報告,具有 20 個突變 peplomers 的突變病毒對感染或疫苗接種產生的中和抗體表現出完全抗性。但是,也有例外。

這種變異病毒比已知的天然變異病毒更能抵抗免疫系統的攻擊,但那些從 COVID-19 康復數月後接種疫苗的人可以這樣做。我有一種抗體,可以使人喪失工作能力。這些人擁有的抗體甚至可以阻止與 SARS-CoV-2 不同類型的冠狀病毒。 “我認為它可能對所有未來的 SARS-CoV-2 變體都有效,”Hatzioannou 說。

隨著新的冠狀病毒變種在世界範圍內受到關注,這種“超免疫”發生的機制是圍繞流行病的主要謎團之一。研究人員希望通過仔細研究傳染性和接種過的免疫防御之間的差異,我們可以找到安全地實現更高水平的傳染性保護的方法。

佐治亞州亞特蘭大埃默里大學的病毒學家 Mehul Suthar 說:“超免疫還與加強接種和對新興變體的免疫反應強度有關。” “我們正在努力解決這個問題。”

混合免疫

研究人員開始意識到,在每個國家/地區開始接種疫苗後不久,從 COVID-19 中康復的人對疫苗的反應具有獨特的特徵。賓夕法尼亞大學(美國費城)的免疫學科學家里希·戈爾(Rishi Goel)正在研究超免疫,即感染後通過接種疫苗可獲得的“混合免疫”,他說:“它異常高,無法通過兩次疫苗接種獲得。一個人。事實證明,產生了一個水平的抗體。”

與沒有感染經驗的人的血清相比,具有混合免疫(含有抗體的血液成分)的人的血清是在南非檢測到的第一個 β 變體和其他冠狀病毒。早期研究表明,能夠中和逃避免疫的菌株, 如2..然而,尚不清楚這僅僅是由於抗體水平高還是其他原因。

最近的研究表明,至少有一些混合免疫來自稱為記憶 B 細胞的免疫細胞。感染和接種疫苗後產生的大多數抗體是由稱為漿細胞的活化 B 細胞產生的,漿細胞壽命短,死亡時抗體水平下降。漿細胞死亡後抗體的主要來源是記憶B細胞,由感染或接種疫苗誘導產生,但數量遠低於漿細胞。

根據洛克菲勒大學免疫學學者 Michel Nussenzweig 的說法,一些長壽的記憶 B 細胞產生比漿細胞更有效的抗體。這是因為當它們在淋巴結中成熟時,它們會獲得增強抗體與刺突蛋白結合能力的突變。 當從 COVID-19 中康復的人再次暴露於 SARS-CoV-2 peplomer 時,這些細胞會增殖並產生大量強效抗體。

“這些細胞在遇到抗原時開始協同工作,在這種情況下,mRNA疫苗充當抗原,”Goel說。換句話說,理論上,當一個被感染的人接受第一次疫苗接種和沒有被感染的人接受第二次疫苗接種時,會產生相同的效果。

雜交免疫產生強烈反應的背景可能與感染誘導的記憶B細胞和疫苗接種誘導的記憶B細胞的差異,以及它們產生的抗體的差異有關。Nussenzweig 說,感染和疫苗接種在向免疫系統提供刺突蛋白的方式上存在很大差異。

Nussenzweig 的研究小組在一系列研究中比較了感染者和接種者之間的抗體反應(Hatziioannou 和 Bieniasz 也參與了這項研究)。3-5..結果表明,感染和疫苗接種都會誘導產生有效抗體的記憶 B 細胞,但感染後效果更強。

Nussenzweig 等人的研究小組從不同時期感染或接種疫苗的人身上分離出數百個記憶 B 細胞,每個細胞產生一種獨特的抗體。對於自然感染產生的抗體,抗體水平和可被阻斷的突變株的種類在感染後的第一年持續增加。另一方面,接種疫苗產生的許多抗體似乎在第二次接種疫苗後的幾週內就停止了變化。此外,感染誘導的記憶 B 細胞更有可能產生可以阻斷免疫飛行突變體(如 β 和 δ 株)的抗體。

該研究小組由哈佛大學醫學院(美國馬薩諸塞州波士頓)的免疫學科學家 Duane Wesemann 領導,其用途更廣泛,因為與 mRNA 疫苗接種相比,自然感染針對的是刺突蛋白更多不同的區域。向預印本服務器報告可以識別各種突變株的抗體庫的形成。6..具有混合免疫的人也持續保持高抗體水平 7 個月,抗體水平更穩定。

 

“不奇怪”

許多關於混合免疫的研究並沒有像那些從 COVID-19 中康復的人一樣,對沒有感染經驗的接種疫苗的人進行跟踪。因此,研究人員指出,從未感染過的人體內的 B 細胞也可能隨著時間的推移產生更多的抗體、加強疫苗,或兩者兼而有之。形成一個穩定的記憶 B 細胞池,可能需要幾個月的時間才能成熟。

密蘇里州聖路易斯華盛頓大學研究 B 細胞的免疫學家 Ali Ellebedy 說:“被感染和接種疫苗的人反應良好並不奇怪。嘿。” “這就像一個在三四個月前開始比賽的球員與一個剛剛開始比賽的球員競爭。”

研究表明,從未感染過兩次疫苗的人的免疫力正在迎頭趕上。 Ellebedy 的研究團隊從接種了 mRNA 疫苗的人身上採集了淋巴結樣本,部分接種的記憶 B 細胞在第二次接種後 2 週就引起了感冒,我們發現了獲得突變的跡象,這些突變會產生可以識別多種抗體的抗體冠狀病毒,包括病毒。7

法國巴黎內克爾兒童醫院的免疫學家 Matthieu Mahévas 說,即使是從未感染過的人也可能通過第三次疫苗接種獲得混合免疫。 Mahévas 的研究小組發現,一些記憶 B 細胞在接種疫苗兩個月後開始產生可以識別 β 和 delta 菌株的抗體,即使在從未感染過的人身上也是如此。8.. “很明顯,增加這些記憶 B 細胞的數量會產生強大的中和抗體,”Mahévas 說。通過延長疫苗接種間隔,可以模仿混合免疫的一個方面。

 

機理與作用

科學家們說,了解混合免疫的工作原理將是模仿它的關鍵。儘管最近的研究集中在 B 細胞的抗體反應上,但也發現 T 細胞的反應在感染和疫苗接種之間也可能不同。自發性感染還會引發對刺突蛋白以外的病毒蛋白的反應。Nussenzweig 懷疑某些特定於自然感染的因素可能很重要。在感染期間,數以百萬計的病毒顆粒會沉澱在呼吸道中。訪問附近淋巴結(記憶 B 細胞成熟的器官)的免疫細胞會遇到大量病毒顆粒。這種持久性也可能有助於增強 B 細胞對 SARS-CoV-2 的反應,因為在感染恢復數月後,仍可在腸道中檢測到病毒蛋白。

研究人員說,評估混合免疫的實際效果也很重要。卡塔爾研究小組提交的一份經過預審的論文報告稱,接種輝瑞/Biontech mRNA 疫苗的人感染 COVID-19 的可能性低於從未感染過的人。(編者按:與 Moderna 疫苗幾乎沒有區別)9

混合免疫研究人員強調,鑑於SARS-CoV-2感染的風險,即使有潛在的好處,也應避免敢於感染並獲得混合免疫。蒙特利爾大學(加拿大)的病毒學家安德烈斯·芬齊(Andrés Finzi)說:“我無意建議你被感染然後接種疫苗以獲得良好的免疫反應。” “不能保證它不會被感染並變得嚴重。”

(翻譯:藤山洋一)

參考書目


  1. 施密特,F. 等人。 性質 https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 (2021)。
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  3. Gaebler, C. 等人。 性質 591,639-644(2021)。
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  5. Cho,A.等人。 性質 https://doi.org/10.1038/s41586-021-04060-7 (2021)。
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  7. 特納,JS 等人。 性質 596,109-113(2021)。
  8. 索卡爾,A. 等人。 免疫力 https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.09.011 (2021)。
  9. Abu-Raddad, LJ 等人 medRxiv 的預印本 https://doi.org/10.1101/2021.07.25.21261093 (2021)。

 
* 本文轉載自《自然文摘》。
轉載自:自然文摘2021年第12期
COVID康復後疫苗接種帶來的“超級免疫力”之謎
自然文摘第 18 卷第 12 期 | doi: 10.1038 / ndigest.2021.211213
 

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